A importância da Matriz

A importância da Matriz CONCEPTS CASE STUDIES Permeabilidade na Amazônia Regulação de uso de stepping-stones Regulação da sensibilidade à fragmentação

Landscape ecology Landscape structure Patch proximity Corridors Matrix composition Ecological processes Individual movement (sex, age, etc.) Landscape connectivity

A matriz Existem duas definições de matriz: 1. A matriz é a unidade da paisagem funcionalmente (e em geral, espacialmente) dominante (i.e., a unidade que controla a dinâmica da paisagem).

A matriz 1. A matriz é a unidade da paisagem funcionalmente (e em geral, espacialmente) dominante (i.e., a unidade que controla a dinâmica da paisagem).

A matriz 2. A matriz é uma área heterogênea, contendo uma variedade de unidades de não-habitat que apresentam condições mais ou menos favoráveis às espécies do habitat estudado.

A matriz Agricultura b Numa determinada Escala: a1 c Mancha: Área homogênea, restrita e nãolinear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas. e a3 a2 d Corredor: Área homogênea e linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas. Matriz: Conjunto de unidades de nãohabitat Pastagem Reflorestamento

A matriz Funções da matriz: 1. Regula os efeitos de borda 2. Fonte de perturbação 3. Habitat alternativo 4. Controle dos fluxos entre fragmentos de habitat 5. Regula o uso de corredores e stepping stones 6. Regula a sensibilidade à fragmentação

Funções da matriz: A matriz 1. Pode influenciar a largura do efeito de borda Maior mortalidade Menor mortalidade

Funções da matriz: A matriz 2. Pode funcionar como fonte de perturbação e favorecer o desenvolvimento de espécies generalistas, predadoras e parasitas invasoras

Funções da matriz: A matriz 3. Pode funcionar como um habitat alternativo.

A. Importância da matriz na regulação dos fluxos biológicos (Antongiovanni & Metzger 2005)

Fazenda Porto Alegre Fazenda Esteio F10ha F1ha F100ha F10ha F1ha F10ha Fazenda Dimona F10ha F1ha F100ha

1986 1988 1990 1992 1995 1997

Capoeiras de Cecrópia: - áreas apenas com cortes da vegetação; -indivíduos investem em crescimento em altura; -mais altas, com dossel fechado e subbosque aberto; - capoeiras com 5 anos já apresenta uma série de espécies de sucessão secundária; - menor longevidade.

Capoeiras de Vísmia: - áreas com cortes e queimadas; -indivíduos jovens com muitas ramificações laterais; - dossel aberto e sub-bosque mais fechado; - inibem a germinação de outras espécies, dominando a área; - maior longevidade.

Área em regeneração com manchas de capoeiras jovens de cecrópia e vísmia e pastagem Dossel de uma capoeira jovem de cecrópia Mancha de uma capoeira jovem de vísmia Área de pastagem em regeneração

Pastagem abandonada em regeneração

Fragmentos circundados por Cecropia spp foram mais eficientemente recolonizados por aves florestais de subbosque do que fragmentos circundados por Vismia spp (Stouffer & Bierregaard 1995)

Fragmento Distância Método de Matriz Isolamento 1ha 300 corte Cecrópia 1ha 210 corte Cecrópia 1ha 270 corte e queima Vísmia 1ha 480 corte e queima Vísmia 1ha 120 corte e queima Vísmia 10ha 780 corte Cecrópia 10ha 60 corte Cecrópia 10ha 540 corte e queima Vísmia 10ha 180 corte e queima Vísmia

Obtenção dos dados e escolha das espécies de aves. - dados de 1985 até 1992-11 espécies de aves insetívoras de sub-bosque mais facilmente capturadas antes do isolamento - novos indivíduos: Presença X Ausência

Localidade de interesse na matriz (caminho de deslocamento) Caminho mais curto - Mata contínua = fonte de indivíduos - Indivíduos novos atravessaram a matriz para alcançar o fragmento

Permeabilidade da Matriz PM = du.ru, 4 pixels de Cecrópia madura 3 pixels de igarapé 14 pixels de Cecrópia madura 3 pixels de Cecrópia jovem d = distância. Ru = coeficiente de resistência.

Frag Distância = 10 pixels; Resistência = 1 PM = du.ru Mata Contínua PM = 10 x 1 = 10 Frag Distância = 10 pixels; Resistência = 2 PM = 10 x 2 = 20 Mata Contínua Valores de R foram inferidos de forma a simular 4 paisagens por fragmento e ano

Paisagem P1: Cecrópia é menos resistente que Vísmia. Unidades Mata primária 1 Igarapé 2 Cecrópia madura 5 Vísmia madura 75 Cecrópia intermediáriá 10 Vísmia intermediária 150 Cecrópia jovem 20 Vísmia jovem 300 Pasto 350 Paisagem P3: Cecrópia e Vísmia têm a mesma resistência. Só a idade altera R. Unidades Mata primária 1 Igarapé 2 Cecrópia madura 3 Vísmia madura 3 Cecrópia intermediáriá 30 Vísmia intermediária 30 Cecrópia jovem 300 Vísmia jovem 300 Pasto 350 R R Paisagem P2: Vísmia é menos resistente que Cecrópia. Unidades Mata primária 1 Igarapé 2 Cecrópia madura 75 Vísmia madura 5 Cecrópia intermediáriá 150 Vísmia intermediária 10 Cecrópia jovem 300 Vísmia jovem 20 Pasto 350 Paisagem P4 - Todas as unidades oferencem a mesma resistência. Apenas as distâncias altera PM. R de todas as unidades = 1 R

Resultados obtidos nas regressões entre a ocorrência de novos indivíduos de cada espécie nos fragmentos e os valores de PM obtidos em cada paisagem simulada. Espécies Guilda P1 P2 P3 P4 D. merula s.c. G=4,314; P=0,038 G=6,627; P=0,010 G=7,284; P=0,007 G=4,660; P=0,031 G. rufigula s.c. G=5,110; P=0,024 G=6,229; P=0,013 G=9,487; P=0,002 n.s. P. albifrons s.c. n.s. n.s. n.s. n.s. H. poecilinota s.a. n.s. n.s. n.s. n.s. M. collaris s.a. n.s. n.s. n.s. n.s. D. stictolaema b.m. G=4,855; P=0,028 n.s. G=5,845; P=0,016 n.s. G. spirurus b.m. n.s. n.s. n.s. n.s. M. gutturalis b.m. n.s. n.s. n.s. n.s. T. ardesiacus b.m. G=7,134; P=0,008 n.s. n.s. n.s. T. caesius b.m. G=7,364; P=0,007 n.s. G=10,882; P=0,001 n.s. X. pardalotus b.m. G=5,519; P=0,019 n.s. n.s. n.s. N = 60; gl = 1.

CONCLUSÃO 1) Matrizes mais maduras e dominadas por Cecropia spp parecem ser mais permeáveis que matrizes mais jovens e dominadas por Vismia spp; 2) O grau de isolamento per se não é capaz de explicar a entrada de indivíduos novos nos fragmentos; 3) A capacidade de determinar a entrada de novos indivíduos nos fragmentos é aumentada quando se considera conjuntamente as características da matriz inter-habitat e o grau de isolamento;

B. Matriz no controle do uso de stepping stones

Matriz no controle do uso de stepping stones

Matriz no controle do uso de stepping stones Stepping stones Matriz pouco permeável Matriz muito permeável

Pontal do Paranapanema Região de estudo

Sistemas agroflorestais

Pontos amostrados: paisagens fragmentadas Bosques agroflorestais Matriz Corredores Fragmentos pequeno Fragmentos grandes

Levantamento da avifauna Ponto de escuta 4 visitas por área 10 minutos de observação Estação reprodutiva - agosto a fevereiro Pipra fasciicauda

Espécies (%) Espécies (%) Resultado 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 47 6 1 0 8 11 19 4 3 9 26 17 14 fg fp m c Elementos da paisagem 18 24 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 43 11 4 2 11 15 12 1 7 aq - aquáticas fl - florestais fl_n - generalistas n_fl - não-florestais 16 22 8 12 Bosques fg fp b c Elementos da paisagem 14 26 Distribuição das espécies nos diferentes elementos da paisagem

Resultado 28 8 Espécies totais (n) 24 20 16 12 Espécies florestais (n) 6 4 2 8 0 12 fp b c m Elementos da paisagem 16 fp b c m Elementos da paisagem Espécies generalistas (n) 10 8 6 4 2 Espécies não-florestais 14 12 10 8 6 4 0 fp b c m Elementos da paisagem fp b c m Elementos da paisagem Comparação da riqueza dos diferentes grupos de espécies entre os elementos de conexão 2

Quando os stepping stones promovem a conectividade? Permeabilidade da matriz Stepping stones Eficiência de stepping stones Baixa Baixa Intermediária Alta Alta Baixa Relação espécie dependente

Conclusão 1. Estratégias de restauração com stepping stones funcionam para permeabilidades intermediárias da matriz (o que depende da espécie)

C. Sensibilidade à fragmentação: hipótese da tolerância à matriz Correlações de Spearman Significativo Sapos: r=0.753, p<0.0001 Aves: r=0.814, p<0.00001 Mamíferos: r=0.512, p=0.05 Amazônia Brasileira 80 km ao Norte de Manaus (Gascon et al. 1999) Nãosignificativo formigas: r=0.121, p=0.57

Diversidade de sapos e lagartos de serrapilheira numa paisagem fragmentada do Planalto Atlântico de São Paulo

Paisagem fragmentada: S 23º40 4 O 47º02 10 MC3 MC1 PC2 GD3 matas: 31% da paisagem MI4 MC2 a PI3 as áreas abertas: 39% GD4 b PC3 MI3 áreas construídas: 15% B MI1 MC4 GD5 c d A A GD2 MI2 PC4 As áreas destinadas à agricultura representam a principal matriz da paisagem (cerca de 57% da matriz). GD1 PC1 PI1 PI2

Coleta 4 localidades adjacentes aos fragmentos plantio e pousio Mata Matriz 40 m 90 m 10 m 50 m 80 m 0 m 30 m 60 m 100 m - 10 m 20 m 70 m Borda 10 m

Amostragem da matriz em 2004 464 sapos de serrapilheira de dez espécies 6 lagartos de três espécies (só na borda) 3 interior da mata -10 m 5 matriz+mata 100 m 100 m -10 m 30 m 70 m 100 m -10 m 2 matriz 90 m 40 m

Resultado Abundância nos fragmentos/ abundância no controle 5.0 4.0 P.olf Physalaemus olfersii Pboi B.orn 3.0 A.mar 2.0 P.her E.gue 1.0 (6) Bufo B.ict ictericus 4 6 8 10 12 Abundância na matriz

Conclusão O modelo de tolerância à matriz é limitado quando aplicado a paisagens fragmentadas há mais tempo e com maior grau de perturbação O modelo é mais explicativo quando considera o tamanho do fragmento

% de espécies preservadas A conectividade/matriz modula a sensibilidade à fragmentação 90 S= c. A z 50 10 50 10 % de habitat 0 S: riqueza específica A: área da ilha c e z são duas constantes z médio = 0,30 Arrhenius (1921)

% de espécies preservadas 90 50 Conectividade: Alta Média Baixa 10 50 100 % de habitat

Riqueza de espécies de aves 120 100 80 60 40 20 Viçosa (Ribon et al. 2003) Vila Velha (Luiz dos Anjos et al.) 0 0 50 100 150 200 250 Área (ha)

Importância da matriz Regula os fluxos biológicos Regula o uso de stepping-stones e corredores Determina parcialmente a sensibilidade à fragmentação Necessidade de um manejo de mosaicos